纳米通道适配体传感器对马拉硫磷的检测

准确快速检测水体中农药残留对水体安全至关重要.基于纳米通道电流整流现象,利用适配体特异性结合目标物的特点,构建了电化学适配体传感器,以实现马拉硫磷(Mal)的检测.通过金硫键将Mal适配体1(Apt-1)修饰到镀有金膜的纳米管腔内,利用Mal与Apt-1和适配体2(Apt-2)特异性结合后改变纳米通道内电荷密度的特点,实现Mal的定量检测.采用扫描电镜(SEM)和圆二色谱(CD),对纳米管及通道内部进行表征;对Apt-1在纳米通道内部的修饰浓度、Apt-2的使用浓度、孵育溶液的pH以及孵育时间进行优化.在最佳工作条件下,Mal浓度的对数与传感器的响应电流信号呈线性关系,传感器对Mal的检测线性范围为1.0×10^-8～1.0×10^-6 mol/L,检测限(LOD)为3.33×10^-9 mol/L.考察了传感器的稳定性以及对Mal的检测选择性,并将传感器用于水样中Mal的分析,所得结果与气相色谱(GC)方法所得结果基本一致.     

纳米三氧化二铁修饰玻碳电极测定痕量Hg~(2+)的研究

构建了一种基于纳米三氧化二铁修饰玻碳电极的电化学传感器,采用差分脉冲溶出伏安法研究痕量Hg~(2+)在该传感器上的电化学响应行为。实验结果表明,在0.1 mol/L的KCl中,纳米三氧化二铁修饰电极在+0.144 V出现一个强而尖锐的溶出峰,说明修饰电极能有效增强Hg~(2+)的溶出伏安信号。在富集电位-1.2 V,富集时间300 s的最优测试条件下,Hg~(2+)溶出峰电流与其浓度在3~13μg/L的范围内,呈现良好线性关系,线性相关系数r~2=0.993 6,检测限为0.18μg/L。将该电极用于青提汁中的检测,回收率为95.2%~100.7%,表明该制备简单的修饰电极灵敏度高、操作方便,具有良好的实际应用价值。     

用于土壤中氮钾含量快速测定的非接触电导微流控芯片

[目的/意义]土壤中氮、钾元素在作物生长和农业生产过程中具有关键作用。快速定量检测土壤中氮、钾含量对指导精确施肥具有重要意义。因此,建立一种快速可靠的土壤氮、钾含量检测方法十分必要。[方法]本研究建立一种基于聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)微流控芯片电泳和电容耦合非接触电导检测(Capacitively Coupled Contactless Conductivity Detection,C⁴D)方法,快速定量检测土壤中氮、钾养分离子。通过微流控电泳芯片实现对土壤中多种离子快速分离,利用C⁴D进行电导率变化的精准测量。基于检测器工作频率输出响应特性,激励电压响应特性和电泳电压,确定最佳分离和检测性能。[结果和讨论]该方法对钾离子(K⁺)、铵根离子(NH₄⁺)和硝酸根离子(NO₃^-)标准溶液的检测限(S/N=3)分别为0.5、0.1和0.4 mg/L。K⁺、NH₄     

基于MOCPs-MWCNTs的大肠杆菌电化学免疫传感器

食源致病菌引起的食品安全问题已成为全世界关注的焦点。设计了一种基于多壁碳纳米管(MWCNTs)-有机配位聚合物(MOCPs)高效固定抗体的大肠杆菌电化学免疫传感器。利用NaAuCl_4与1,4-苯二硫醇(BDT)反应生成金属有机配位聚合物,同时在BDT的还原作用下生成大量纳米金,并包埋大量吸附在MWCNTs表面的大肠杆菌抗体,最终将抗体高效包埋在MOCPs-MWCNTs中,基于MOCPs-MWCNTs固定抗体研制修饰电极,在目标物大肠杆菌O157:H7的存在下,辣根过氧化氢酶标记的抗体(HRP-Ab)随后特异性捕获于电极表面形成典型夹心结构,通过HRP催化底物产生电化学信号从而实现大肠杆菌O157:H7的检测。MOCPs-MWCNTs特有的高比表面积高效固定了大量抗体,增加了传感器结合抗体的效率并提高了传感器的灵敏度。该传感器对大肠杆菌O157:H7的检测线性范围为67~6.7×10~6cfu/mL,最低检出限为40 cfu/mL。     

离子液体/纳米Fe 3O 4修饰的丝网印刷电极重金属检测

设计了一种N-辛基吡啶六氟硝磷酸盐离子液体粘合纳米四氧化三铁修饰丝网印刷电极,结合方波阳极溶出伏安法实现了重金属镉、铅离子的同步检测。并用循环伏安法、交流阻抗法、方波溶出伏安法进一步研究修饰电极的电化学性能,表明采用离子液体/纳米四氧化三铁复合膜可有效提高丝网印刷电极的电子传递能力和有效面积,修饰电极对镉离子和铅离子显示出了良好的检测灵敏性。在最优检测条件下,修饰电极对镉离子和铅离子峰电流在浓度分别为0.2~35.0 μg/L和0.2～20.0 μg/L范围内呈现良好的线性关系,检测下限分别为0.06、0.1 μg/L（ S/N =3）。将该电极用于检测土壤和水样本中的重金属镉和铅,表现出较好的选择性和检测精度。     

浅谈农四师昭苏垦区农业航空作业要求

<正>农四师昭苏垦区有4个团场,拥有耕地面积4万hm²,主要种植作物有小麦、油菜、马铃薯,由于特殊的地理环境和气候等因素,种植作物比较单一,地块大,大的条田可达66.67 hm2,主要种植作物有小麦、油菜、马铃薯,由于特殊的地理环境和气候等因素,种植作物比较单一,地块大,大的条田可达66.67 hm²,小的条田也有13.33 hm2,小的条田也有13.33 hm²,集中连片,适宜农用飞机进行航空植保作业。近几年农四师垦区76团,推广使用农用飞机进     

油菜直播地表土壤物理机械特性参数测量装置研究

针对油菜直播地表农田土壤物理机械特性参数室内测量费时费力、田间测量仪器功能单一等问题,设计了一种油菜直播地表土壤物理机械特性参数测量装置,实现集成测量土壤含水率、坚实度、粘聚力和内摩擦角4种土壤物理机械特性参数且测量结果可以通过手机APP实时储存显示。装置基于自走式移动平台实现行走控制,以STM32单片机为核心控制器,利用FDR传感器获取土壤含水率,通过圆锥贯入部件测量土壤坚实度和抗剪切强度参数(包括粘聚力和内摩擦角)。分析了装置的圆锥贯入部件和土壤含水率检测部件测量原理,设计了装置测量控制系统硬件电路及软件,开展了传感器标定试验,确定了柱式压力传感器、薄膜压力传感器和土壤水分传感器的输入输出响应关系。选取71个土壤样本,融合土壤含水率和基于圆锥受力平衡关系获取的摩擦因数,运用最小二乘法建立了土壤粘聚力和内摩擦角数学测量模型,模型决定系数R²分别为0.932和0.956。开展了装置田间测量试验,对土壤含水率、坚实度、粘聚力和内摩擦角进行集成测量,结果表明：相较于AYD-2型土壤坚实度仪、干燥箱干燥法和ZJ-D型直剪仪测量结果,油菜直播地表土壤物理机械特性参数测量装...     

喷施不同硼肥量对油菜的影响初探

为确定本地“双低”油菜叶面喷施硼肥最佳使用量,以赣油杂6号为试验材料,进行了0 g/hm²(清水对照)、750 g/hm²、1 500 g/hm²、2 250 g/hm²四个处理的田间试验。结果表明,喷施硼肥后,油菜抽薹期、花期、成熟期等生育期相应延长,一次有效分枝数、单株有效角果数、千粒重等增加,产量均有明显提高,其中750 g/hm²处理的生育期最长,为232 d,产量最高,达到2 730 kg/hm²,较清水对照分别增加8 d,增产38.9%;1 500 g/hm²、2 250 g/hm²两个处理的产量分别为2 449.5 kg/hm²、2 241 kg/hm²,较清水对照分别增产24.4%、13.7%。因此在生产中建议按750 g/hm²标准对油菜叶面喷施硼肥。     

沼渣型土壤调理剂用于修复Cu污染效果研究

原位钝化是修复重金属污染土壤的重要途径之一,通过钝化降低土壤中重金属有效态含量,从而减少重金属迁移及对植物的毒害。文章选用沼渣、牡蛎壳粉为原料,制备了一种有机-无机符合型沼渣土壤调理剂,研究这种土壤调理剂对水中的Cu²⁺吸附效果和对土壤中铜的钝化效果。研究表明:这种土壤调理剂对水中的Cu²⁺吸附效量能达到2.5 mg·g^-1。     

垄作沟灌土壤水盐分布及作物产量试验研究

对垄作沟灌土壤水盐分布及作物产量进行了田间试验.结果表明,灌水定额为400 m³/hm²时,沟底土壤水分的垂直运动明显增大.当灌水定额增加100 m³/hm²时,土壤水分水平运动高于垂直运动.沟底土壤全盐量受灌水定额影响明显:在灌水阶段,沟底表层土壤发生脱盐现象.土壤蒸发阶段,土壤发生积盐现象.垄顶土壤含盐量相对稳定,基本不发生向下运移.重度水分亏缺(处理T1,灌溉定额为1 700 m³/hm²)垄、沟积盐量分别为1.49,1.35 kg/m²,中度水分亏缺(处理T2,灌溉定额为2 100 m³/hm²)垄沟积盐量分别为1.42,1.12 kg/m²,充分灌水(处理T3,灌溉定额为2 500 m³/hm²)垄、沟积盐量分别为1.32,0.83 kg/m²,畦灌措施使0~100 cm土壤发生脱盐现象,脱盐量为1.29 kg/m².垄作沟灌下,制种玉米产量为2 765.1~4 619.5 kg/hm²,WUE为0.755~0.969 kg/m³.穗长(L_s)、穗粗(d_s)、行粒数(N_R)与作物产量呈显著正相关关系.     

西北地区冬小麦腾发量估算模型适用性评价

为实现对西北地区冬小麦腾发量(ET)的准确估算,在对不同生育期ET的影响因子进行分析后分别采用双作物系数模型、单作物系数模型和Priestley-Taylor(PT)模型模拟ET,并以大型蒸渗仪实测ET为标准值对比其精度.结果表明:气象因子是播种-返青(Ⅰ期)和抽穗-乳熟(Ⅲ期)ET的主导因子,作物因子是乳熟-收获(Ⅳ期)ET的主导因子,2种因子对返青-抽穗(Ⅱ期)和全生育期ET的驱动作用相近;Ⅰ期双作物系数模型、单作物系数模型和PT模型的R²分别为0.511 8,0.239 3,0.374 2,RMSE变化范围为0.284 6~0.366 3 mm/d,总体评价指标GPI排名分别为1,3,2;Ⅱ期3个模型的R²均在0.700 0 以上,RMSE为0.540 9~0.844 0 mm/d,双作物系数模型模拟效果最好;Ⅲ期各模型的R²均高于0.600 0,RMSE为0.828 8~1.258 7 mm/d,双作物系数模型GPI排名第1;Ⅳ期3个模型的R²分别为0.799 1,0.671 6,0.270 8,RMSE为0.968 1~1.946 2 mm/d,作物系数模型模拟精度明显高于PT模型;全生育期各模型RMSE为0.551 5~0.893 6 mm/d,双作物系数模型的R²达到0.902 2.     

基于Mn(Ⅱ)络合环丙沙星的电化学检测

以Mn(Ⅱ)为络合剂建立了一种基于氧化石墨烯修饰玻碳电极检测氟喹诺酮类抗生素环丙沙星(CIP)的新型方法。通过CIP与Mn(Ⅱ)络合反应,增强CIP的峰电流检测信号,实现CIP的检测。该方法选择pH=8.0的B-R缓冲液为支持电解液,以浓度20 μmol/L Mn(Ⅱ)为络合剂,采用差分脉冲溶出伏安法(DPSV)进行电化学检测。络合峰的峰电流与溶液中CIP的含量在5×10~(-7)～2×10~(-5) mol/L分段成线性关系,线性相关系数分别为R~2=0.977 8 和R~2=0.9952,其检出限为5.0×10~(-7) mol/L。本研究提供的CIP电化学检测方法克服了检测过程中电极制备的复杂性和灵敏度不足等缺点,有望在基体复杂的实际样品中广泛应用。     

基于纸质微流控芯片的农药检测系统

针对当前农药检测手段仪器复杂、成本昂贵等问题,提出了一种基于纸质微流控农药检测方法。设计了具有自动进样、混合反应、电化学检测等功能的纸质微流控芯片,采用石墨碳、Ag/AgCl材料以及结合化学交联法制备了环状结构的丝网印刷酶电极,并利用循环伏安法对制备的酶电极进行了电化学表征,构建了一套基于酶抑制法的集成酶电极纸质微流控农药检测系统。最后建立了酶抑制率与对硫磷浓度的数学模型,并测试了酶电极的性能。实验结果表明,酶电极具有良好的制备重复性、稳定性和线性度。抑制率与对硫磷浓度的负对数在1.0×10~(-7)~1.0×10~(-5)g/mL范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为:I=158.82+21.11lg C,R~2为0.993,最低检出限为3.3×10~(-8)g/mL。所制备的酶电极微流控传感器抗干扰性较强,对对硫磷农药具有一定的选择性。加标回收率范围在95.8%~115.0%之间。     

不同纳米铁肥叶面喷施对桃树新梢和叶片生长的影响

【目的】探究叶面喷施纳米铁肥对果树生长发育的应用效果,为果树叶面肥的施用提供技术参考。【方法】在日光温室条件下以桃树为试材,研究了3种纳米铁肥,即纳米铁粉(50 nm)、纳米三氧化二铁(30 nm)、纳米四氧化三铁(20 nm)对桃树新梢伸长、叶面积、叶片叶绿素含量和净光合速率的影响。采用单因素随机区组试验设计,以不同纳米铁肥作为不同处理,以清水作为CK(对照),试验共4个处理,以单株桃树为一次重复,重复3次,共12棵桃树。喷施的铁浓度为100 mg/L,叶面喷施以叶片湿润、均匀但不形成水滴为度。【结果】纳米铁肥处理可以显著促进桃新梢伸长和叶片生长,提高叶片的叶绿素含量和净光合速率。不同叶面喷施纳米铁肥处理下,叶面喷施纳米三氧化二铁的新梢长度(10.37 cm)、叶面积(3 928.90 mm²)、叶绿素含量(3.16 mg/g)均最高,较CK分别显著提高了42.23%、10.87%、70.81%,与叶面喷施纳米铁粉差异不显著。叶面喷施纳米铁粉的叶片净光合速率[11.92μmol/(m²·s)]显著高于叶面喷施纳米四氧化三铁和CK,但与叶面喷...     

玉米秸秆基柔性表面增强拉曼基底制备与应用

由于表面增强拉曼光谱检测技术具有特异性强、灵敏度高等优点,而被广泛应用在痕量化合物的检测中。用于检测的SERS基底成为近年来的研究热点,然而研究者大多关注对检测限的降低,而对基底的成本考虑较少。利用廉价的玉米秸秆原料制备了玉米秸秆基醋酸纤维素膜,之后耦合金纳米颗粒,制备了测试性能稳定且检测限较低的玉米秸秆基柔性表面增强拉曼基底。针对水体中福美双农药的测试显示,过滤富集测试较滴加测试能达到更低的检测限,其检测限可达10^-7 g/mL,并在10^-7～10^-6 g/mL质量浓度范围具有良好的线性回归关系。对基底的适用性研究可知其对水中的多种农药和染料具有良好的检测效果。     

车载式大田土壤电导率在线检测系统设计与试验

现有大田土壤电导率检测装置主要以手持式为主,存在检测效率低、实时性差等问题。基于电流-电压四端法原理设计了一种车载式大田土壤电导率在线检测系统,系统主要由恒流信号源电路、信号处理电路、Arduino控制器、GPS定位模块及车载传感器等组成,可在线检测大田土壤电导率。通过实验室和大田试验对系统性能进行了验证,试验结果表明,系统具有较好稳定性,动态响应时间约为540 ms,开机预热引起的温漂最大偏差为3.70%,不考虑温差影响下系统检测精度R²为0.734 2,消除温差影响后检测精度R²为0.864 5～0.915 6,均高于商用手持式电导率检测仪,其R²为0.609 5;探究了拖拉机振动、传感器插入深度、作业速度和土壤坚实度对系统检测精度的影响,振动状态相对静止状态,检测数据最大误差为10.37%,且误差主要集中在0～10μS/cm范围内;当作业速度不大于5.0 km/h和传感器插入深度大于等于10 cm时,该系统可稳定进行大田土壤电导率在线检测,且检测地块土壤坚实度不应过小,以确保传感器电极与土壤充分接触。该系统可为开展...     

活立木茎干水分状况实时检测传感器研究

活立木茎干水分状况是植物生命状态的有效体现,其中茎干含水率(Stem water content, StWC)和液流密度(Sap flux density, SFD)是研究植物体内水分变化规律的重要参数。准确检测活立木茎干同一空间位置的含水率和液流密度可以更有效地分析2个参数的关系、评估植物生长状况。将基于驻波率(Standing wave ratio, SWR)原理的茎干水分检测方法和基于热比率法(Heat ratio method, HRM)原理的茎干液流检测方法结合,设计了活立木茎干含水率和液流复合参数检测传感器,复合传感器的含水率检测单元和液流检测单元复用一套三针式探针,可对活立木茎干同一位置的含水率和液流实时精准检测。含水率检测单元输出电压与介电常数(6～53.3范围内,对应茎干含水率为0～85%)具有良好的线性关系(决定系数R²=0.970 1),静态稳定性良好(长时间测试最大波动为0.6%全量程)。以杨树为研究对象,含水率检测单元与BD-IV型植物茎体水分传感器的对比实验结果一致(决定系数R²=0.980 0)。液流检测单元与S...     

SPE-HPLC法同时测定芝麻油中3种芝麻木脂素的研究

建立了固相萃取(SPE)-高效液相色谱(HPLC)分析法同时测定芝麻油中芝麻素、芝麻林素和细辛素3种芝麻木脂素化合物含量的方法。采用氨基固相萃取小柱和硅胶固相萃取小柱双柱串联固相萃取技术提取净化样品。本方法的最低检测浓度分别为:芝麻素(0.01mg/g)、芝麻林素(0.02mg/g)和细辛素(0.01mg/g)。标准曲线在1～60μg/mL范围内线性良好,相关系数r=0.9999。芝麻素、芝麻林素和细辛素的平均回收率分别为97.8%、98.1%和98.9%,平均RSD分别为2.24%、2.30%和2.81%,是一种快速、简便、准确和重复性好的木脂素检测方法。检测市售30种压榨芝麻油和10种小磨芝麻油中木脂素的含量发现,压榨芝麻油含量高于小磨芝麻油,细辛素含量最低,与芝麻素成显著负相关(r=-0.391)。     

牛奶中孕酮的金铁复合纳米粒子磁弛豫开关传感检测

孕酮是由黄体分泌的一种类固醇激素,食品中存在的孕酮对人体内分泌等健康产生严重影响。因此,探索简单、快速、灵敏的孕酮检测技术及方法很有必要。基于孕酮的特异性适配体（Apt）功能化的Au@Fe₃O₄纳米粒子构建磁弛豫传感器,在优化各种实验条件的基础上,对传感器的灵敏度、特异性进行评估,并对牛奶中孕酮检测的可行性进行分析。当孕酮适配体与Au@Fe₃O₄纳米粒子的体积比为3且孵育1.5 h时,有利于Apt-Au@Fe₃O₄纳米探针的构建。磁弛豫检测过程中的优化条件如下：NaCl浓度为0.02 mol/L,Apt-Au@Fe₃O₄纳米粒子稀释400倍,反应15 min。在此条件下,水体系中单组份横向弛豫时间的变化量与孕酮浓度间呈良好的线性关系,线性区间为1～40 nmol/L,检测限为4.97 nmol/L,且具有良好的特异性。该方法可实现对牛奶样品中孕酮的检测,对牛奶中孕酮的线性检测区间为20～100 nmol/L,检测...     

石墨烯薄膜制备方法研究

石墨烯以导电性强、良好生物相容性在电化学领域广泛的应用.文章利用Hummers法制备了氧化石墨,将氧化石墨溶解于N,N——二甲基甲酰胺溶液(DMF)中,再把溶有氧化石墨的DMF溶液涂在导电玻璃表面,利用循环伏安法找出最佳的还原电压,在此恒电压下还原氧化石墨烯制得石墨烯.